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[摘要]以2005年~2013年阜新市大气PM10监测数据为依据,对阜新市PM10的时空分布特征及变化趋势进行统计分析,结果表明阜新市PM10春季污染最为突出,从空间分布来看,工业区污染最重,其次是交通区,阜新市各季节、各功能区PM10浓度值均呈下降趋势,且变化趋势显著。
[关键词]阜新市 PM10污染特征分析
[中图分类号] R122.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-326-2
随着我国经济和城市化进程的快速发展,城区环境空气污染问题愈显突出。阜新市位于辽宁省西北部,科尔沁沙漠南端,是一个以煤炭开采为主的老工业城市。自2005年起,阜新市开展了城区环境空气质量自动监测,根据自动监测结果可知,PM10一直是阜新市城区环境空气污染的首要污染物,为此分析阜新市PM10的污染特征和变化规律,了解PM10的主要影响因素,为减轻PM10对大气污染的贡献,有效开展环境管理,改善区域环境空气质量提供科学依据。
本文采用的监测数据均来自阜新市环境监测中心站空气自动站监测数据。
1 PM10的时间分布特征
1.1年际变化
阜新市2005年~2013年PM10年均值变化范围在0.076~0.118 mg/m3之间,其中2005年~2007年PM10年均值超过国家环境空气质量二级标准,分别超标0.13倍、0.18倍、0.07倍,其他年份达标。从折线图可以看出,2006年~2012年阜新市PM10年均值曲线呈逐年下降趋势,但2013年比2012年有所升高。
1.2月际变化
从阜新市PM10月际变化来看,最高值出现在4月份,月均值为0.114 mg/m3,最低值出现在8月份,月均值为0.086 mg/m3。上半年PM10月均变化较大,下半年变化趋于平缓,且浓度值低于上半年。3月、4月、5月值偏高,其它月份变化不明显。
1.3季节变化
由2005年~2013年PM10季节统计数据可知,春季PM10最高,为0.108 mg/m3,超过国家环境空气质量二级标准,且明显高于其它季节,夏季PM10最低,为0.089 mg/m3,按季节大小排序为:春季>冬季>秋季>夏季,春季PM10对全年的PM10贡献较大。
2 PM10的空间分布特征
阜新市的大气监测点分别位于阜新市的不同区域,由于其局部的气象条件、生产生活方式、能源构成等因素的不同,将导致PM10浓度空间分布的不同。阜新市2005年~2013年不同功能区PM10年平均值在0.084~0.112 mg/m3之间,其中工业区和交通区超标,按年均值大小排序为:工业区>交通区>居民区>清洁区,工业区和交通区PM10对全市PM10贡献较大。
3 PM10污染变化趋势
利用变化趋势的定量分析方法—speraman秩相关系数法对阜新市2005年以来的PM10污染变化趋势进行分析。统计检验用的秩相关系数按下式计算:
di= Xi - Yi
式中:rs —秩相关系数; Xi—周期从i到n按浓度值从小到大排列的序号; Yi—按时间排列的序列号; di —变量Xi和Yi的差值;
当| rs |≥Wp时,表明该组变量有显著变化趋势,如果rs 是负值则表明是好转趋势,如果rs 是正值则表明是污染加重趋势。查表可知,当N=9时,显著性水平(单侧检验)0.05的临界值Wp=0.600。
2005年~2013年阜新市PM10浓度值变化趋势计算结果见表3。
speraman秩相关系数法趋势检验结果表明,2005年~2013年阜新市各季节、各功能区PM10浓度值均呈下降趋势,且变化趋势显著。
4 PM10污染特征原因分析
(1)阜新市PM10污染影响因素主要有:污染源排放、不利气象因素、二次扬尘及机动车尾气排放等。阜新市是典型的以能源生产为主的城市,同时也是能源消费大市,能源结构单一,95%以上为煤炭,大量的烟(粉)尘排放是造成PM10污染的主要原因。阜新市属温带大陆性季风气候区,干旱少雨,大风天气较多,土壤含湿度低,遇大风天气极易引起扬尘,加重了PM10污染。阜新市城市基础设施建设逐年提高,但城市绿化率、硬质覆盖度还不是很高,尤其是城市周边还有许多耕地,冬春季节近郊的农田部分呈裸露状态,易引起二次扬尘,导致PM10污染。逐年增多的机动车尾气排放也是造成PM10污染的不容忽视的重要因素。
(2)阜新市工业区和交通区PM10年均值超标,对全市PM10污染贡献较大。阜新市工业污染源多集中在工业区,因此工业区废气污染物排放量与其它功能区相比最大,PM10污染也最重。交通区PM10污染次之,主要受机动车尾气排放影响,机动车尾气成分复杂,主要含有CO、NO2、Pb、苯并芘、烷基铅等颗粒物,对人体危害很大,也是造成PM10污染的重要来源。
(3)阜新市春季PM10污染最重,主要是受不利气象因素影响。阜新市降水量主要集中在夏季,春、冬、秋三季降水量很少,尤其是春季,大风天气较多,而且阜新位于科尔沁沙地南缘,植被条件较差,容易引起扬沙,因此阜新市春季PM10污染较其它季节最重。
(4)阜新市城区PM10污染逐年下降,且下降趋势显著,分析其原因主要有:①节能减排成效显现,促进了环境空气质量的改善。开展节能减排工作以来,阜新市采取多种措施对大气污染重点企业进行整治,减少了点源污染;②生态环境恢复和治理减少了面源污染。阜新市积极开展矿山地质环境恢复和治理工程,使生态环境恢复和治理工作取得了显著成效。③加大了大气环境综合整治力度。阜新市采取了进一步扩大禁燃区范围,取缔禁燃区内2.8兆瓦以下燃用高污染燃料设施,实现建筑物拆除湿式作业;建筑施工围挡率达100%;可扬散材料覆盖率达100%;工地车辆轮胎清洗率达100%;预拌混凝土使用率达50%。加强外环路和环城路建设,创建绿标路,设置禁行路线和区域,引导大型货车、过阜车辆绕行市区等措施。 5结论
阜新市PM10污染主要为煤烟、汽车尾气和地面扬尘的混合型污染,从时间变化规律来看,春季PM10污染最为突出,主要是春季受大风天气影响较大,按季节排序为:春季>冬季>秋季>夏季;从空间分布特征来看,PM10污染由重到轻依次为工业区>交通区>居民区>清洁区,表明PM10污染受工业污染源排放及汽车尾气排放影响较大;2005年~2013年阜新市各季节、各功能区PM10浓度值均呈下降趋势,且变化趋势显著,表明阜新市PM10污染治理已见成效。
阜新市PM10污染与不利气象因素、污染源排放、二次扬尘及汽车尾气排放等影响因素有关,为此阜新市要逐步做好产业结构和能源结构的调整与转换,合理工业布局,加强对机动车尾气排放的控制与净化,继续开展生态环境恢复与治理,加强环境监管与整治,做好集中供暖,提高城市及周边环境绿化率等,逐渐降低PM10污染。
Abstract: According to the monitoring data of PM10 concentration from 2005 to 2013 in Fuxin, statistical analysis of spatial and temporal distribution characteristics and variation trend in Fuxin City. the results show that spring pollution of PM10 is the most prominent, from the spatial distribution, the most pollution is industrial zone, followed by the traffic Zone, PM10 of each functional area of concentration show a downward trend and the change trend is obvious.
Key words: Fuxin city ; PM10 ; Analysis of Pollution characteristics
参考文献
[1]温丽仙,李素清. 太原市PM10污染分布规律[J]. 安徽农业科学,2007,35(12):3642-3644.
[2]茆长荣,尚广平. 合肥市城市PM10污染成因及控制对策 [J]. 安徽大学学报,2005,29(4):87-92.
[3]阜新市环境保护局. 阜新市环境质量报告书(2012年度)[R]. 2013年7月.
[关键词]阜新市 PM10污染特征分析
[中图分类号] R122.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-326-2
随着我国经济和城市化进程的快速发展,城区环境空气污染问题愈显突出。阜新市位于辽宁省西北部,科尔沁沙漠南端,是一个以煤炭开采为主的老工业城市。自2005年起,阜新市开展了城区环境空气质量自动监测,根据自动监测结果可知,PM10一直是阜新市城区环境空气污染的首要污染物,为此分析阜新市PM10的污染特征和变化规律,了解PM10的主要影响因素,为减轻PM10对大气污染的贡献,有效开展环境管理,改善区域环境空气质量提供科学依据。
本文采用的监测数据均来自阜新市环境监测中心站空气自动站监测数据。
1 PM10的时间分布特征
1.1年际变化
阜新市2005年~2013年PM10年均值变化范围在0.076~0.118 mg/m3之间,其中2005年~2007年PM10年均值超过国家环境空气质量二级标准,分别超标0.13倍、0.18倍、0.07倍,其他年份达标。从折线图可以看出,2006年~2012年阜新市PM10年均值曲线呈逐年下降趋势,但2013年比2012年有所升高。
1.2月际变化
从阜新市PM10月际变化来看,最高值出现在4月份,月均值为0.114 mg/m3,最低值出现在8月份,月均值为0.086 mg/m3。上半年PM10月均变化较大,下半年变化趋于平缓,且浓度值低于上半年。3月、4月、5月值偏高,其它月份变化不明显。
1.3季节变化
由2005年~2013年PM10季节统计数据可知,春季PM10最高,为0.108 mg/m3,超过国家环境空气质量二级标准,且明显高于其它季节,夏季PM10最低,为0.089 mg/m3,按季节大小排序为:春季>冬季>秋季>夏季,春季PM10对全年的PM10贡献较大。
2 PM10的空间分布特征
阜新市的大气监测点分别位于阜新市的不同区域,由于其局部的气象条件、生产生活方式、能源构成等因素的不同,将导致PM10浓度空间分布的不同。阜新市2005年~2013年不同功能区PM10年平均值在0.084~0.112 mg/m3之间,其中工业区和交通区超标,按年均值大小排序为:工业区>交通区>居民区>清洁区,工业区和交通区PM10对全市PM10贡献较大。
3 PM10污染变化趋势
利用变化趋势的定量分析方法—speraman秩相关系数法对阜新市2005年以来的PM10污染变化趋势进行分析。统计检验用的秩相关系数按下式计算:
di= Xi - Yi
式中:rs —秩相关系数; Xi—周期从i到n按浓度值从小到大排列的序号; Yi—按时间排列的序列号; di —变量Xi和Yi的差值;
当| rs |≥Wp时,表明该组变量有显著变化趋势,如果rs 是负值则表明是好转趋势,如果rs 是正值则表明是污染加重趋势。查表可知,当N=9时,显著性水平(单侧检验)0.05的临界值Wp=0.600。
2005年~2013年阜新市PM10浓度值变化趋势计算结果见表3。
speraman秩相关系数法趋势检验结果表明,2005年~2013年阜新市各季节、各功能区PM10浓度值均呈下降趋势,且变化趋势显著。
4 PM10污染特征原因分析
(1)阜新市PM10污染影响因素主要有:污染源排放、不利气象因素、二次扬尘及机动车尾气排放等。阜新市是典型的以能源生产为主的城市,同时也是能源消费大市,能源结构单一,95%以上为煤炭,大量的烟(粉)尘排放是造成PM10污染的主要原因。阜新市属温带大陆性季风气候区,干旱少雨,大风天气较多,土壤含湿度低,遇大风天气极易引起扬尘,加重了PM10污染。阜新市城市基础设施建设逐年提高,但城市绿化率、硬质覆盖度还不是很高,尤其是城市周边还有许多耕地,冬春季节近郊的农田部分呈裸露状态,易引起二次扬尘,导致PM10污染。逐年增多的机动车尾气排放也是造成PM10污染的不容忽视的重要因素。
(2)阜新市工业区和交通区PM10年均值超标,对全市PM10污染贡献较大。阜新市工业污染源多集中在工业区,因此工业区废气污染物排放量与其它功能区相比最大,PM10污染也最重。交通区PM10污染次之,主要受机动车尾气排放影响,机动车尾气成分复杂,主要含有CO、NO2、Pb、苯并芘、烷基铅等颗粒物,对人体危害很大,也是造成PM10污染的重要来源。
(3)阜新市春季PM10污染最重,主要是受不利气象因素影响。阜新市降水量主要集中在夏季,春、冬、秋三季降水量很少,尤其是春季,大风天气较多,而且阜新位于科尔沁沙地南缘,植被条件较差,容易引起扬沙,因此阜新市春季PM10污染较其它季节最重。
(4)阜新市城区PM10污染逐年下降,且下降趋势显著,分析其原因主要有:①节能减排成效显现,促进了环境空气质量的改善。开展节能减排工作以来,阜新市采取多种措施对大气污染重点企业进行整治,减少了点源污染;②生态环境恢复和治理减少了面源污染。阜新市积极开展矿山地质环境恢复和治理工程,使生态环境恢复和治理工作取得了显著成效。③加大了大气环境综合整治力度。阜新市采取了进一步扩大禁燃区范围,取缔禁燃区内2.8兆瓦以下燃用高污染燃料设施,实现建筑物拆除湿式作业;建筑施工围挡率达100%;可扬散材料覆盖率达100%;工地车辆轮胎清洗率达100%;预拌混凝土使用率达50%。加强外环路和环城路建设,创建绿标路,设置禁行路线和区域,引导大型货车、过阜车辆绕行市区等措施。 5结论
阜新市PM10污染主要为煤烟、汽车尾气和地面扬尘的混合型污染,从时间变化规律来看,春季PM10污染最为突出,主要是春季受大风天气影响较大,按季节排序为:春季>冬季>秋季>夏季;从空间分布特征来看,PM10污染由重到轻依次为工业区>交通区>居民区>清洁区,表明PM10污染受工业污染源排放及汽车尾气排放影响较大;2005年~2013年阜新市各季节、各功能区PM10浓度值均呈下降趋势,且变化趋势显著,表明阜新市PM10污染治理已见成效。
阜新市PM10污染与不利气象因素、污染源排放、二次扬尘及汽车尾气排放等影响因素有关,为此阜新市要逐步做好产业结构和能源结构的调整与转换,合理工业布局,加强对机动车尾气排放的控制与净化,继续开展生态环境恢复与治理,加强环境监管与整治,做好集中供暖,提高城市及周边环境绿化率等,逐渐降低PM10污染。
Abstract: According to the monitoring data of PM10 concentration from 2005 to 2013 in Fuxin, statistical analysis of spatial and temporal distribution characteristics and variation trend in Fuxin City. the results show that spring pollution of PM10 is the most prominent, from the spatial distribution, the most pollution is industrial zone, followed by the traffic Zone, PM10 of each functional area of concentration show a downward trend and the change trend is obvious.
Key words: Fuxin city ; PM10 ; Analysis of Pollution characteristics
参考文献
[1]温丽仙,李素清. 太原市PM10污染分布规律[J]. 安徽农业科学,2007,35(12):3642-3644.
[2]茆长荣,尚广平. 合肥市城市PM10污染成因及控制对策 [J]. 安徽大学学报,2005,29(4):87-92.
[3]阜新市环境保护局. 阜新市环境质量报告书(2012年度)[R]. 2013年7月.